CN102749792B - 相机 - Google Patents

Abstract

一种相机，其包括驱动源，该驱动源被驱动，使得当从镜下降位置向镜上升位置驱动镜时，加载构件进入镜驱动构件的移动轨迹。在加载构件已经进入镜驱动构件的移动轨迹之后，镜驱动构件通过镜驱动弹簧的施力从镜下降位置移动至镜上升位置。

Description

相机

技术领域

本发明涉及诸如单镜头反光相机等相机(camera)，特别地，涉及包括可转动镜(mirror)机构的相机。

背景技术

单镜头反光相机具有相对于摄影光路上下跳动的镜。众所周知，通过以高的速度驱动镜，能够减少归因于镜的上升/下降运动所产生的取景器消失时间，并且能够提高连续拍摄速度(日本特开2006-3463号公报)。

然而，当以高的速度驱动镜时，镜碰撞驱动机构的止动部，这使相机产生大的振动。结果，特别是在利用远摄(telephoto)透镜进行长时间曝光期间，当镜退避到其上升状态以退出摄影光路时，由于所产生的大的振动而出现图像模糊。

发明内容

根据本发明的方面，一种相机，其包括：镜；镜驱动构件，其被构造成通过在第一位置和第二位置之间移动来驱动所述镜；镜驱动弹簧，其被构造成对所述镜驱动构件施加朝向所述第一位置的力；加载构件，其被构造成通过使所述镜驱动构件从所述第一位置向所述第二位置移动来对所述镜驱动弹簧加载；以及驱动源，其被构造成驱动所述加载构件。所述驱动源被驱动，使得当所述镜驱动构件被从所述第二位置向所述第一位置驱动时，所述加载构件进入所述镜驱动构件的移动轨迹。在所述加载构件已经进入所述移动轨迹之后，所述镜驱动构件通过所述镜驱动弹簧的施力从所述第二位置移动至所述第一位置。

根据本发明的示例性实施方式，设置有简化的镜驱动机构的相机能够减小镜上升操作中的镜驱动速度。

从下面参照附图对示例性实施方式的详细说明，本发明的其他特征和方面将变得明显。

附图说明

包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出本发明的示例性实施方式、特征和方面，并且与说明书一起用于说明本发明的原理。

图1是示出根据本发明的实施方式的相机的整体构造的示意图。

图2A、图2B和图2C是示出镜驱动机构的操作的图。

图3是示出镜加载驱动机构的图。

图4A、图4B和图4C是示出镜加载驱动机构的操作的图。

图5A和图5B是示出第二镜驱动模式中的镜上升操作的图。

具体实施方式

下面将参照附图详细说明本发明的各种示例性实施方式、特征和方面。

将参照附图说明根据本发明的相机的示例性实施方式。根据示例性实施方式的相机能够适用于使用银盐胶片的单镜头静态相机或适用于使用CCD型或MOS型固态图像传感器的单镜头反光数字式相机。

图1是示出根据本发明的示例性实施方式的单镜头反光数字式相机的内部整体构造的图。

在图1中，摄影透镜(image taking lens)10被可拆装地安装到数字式相机的主体。通过摄影透镜10使被摄体像形成于调焦屏。摄影透镜10包括透镜驱动单元(未示出)、被设置成控制曝光的光圈叶片和被构造成驱动光圈叶片的光圈驱动单元。

由半透半反镜(half mirror)形成主镜100。当主镜处于下降状态时，由摄影透镜10形成的被摄体像被朝向调焦屏反射。此时，主镜100使被摄体像的一部分朝向副镜200透射。副镜200朝向焦点检测单元11反射被摄体光的已经透过主镜100的部分。

由镜驱动机构驱动的主镜100能够位于摄影光路中，即被置于镜下降状态，其中在该状态，被摄体像被导向调焦屏，或者主镜100能够从光路退避，即被置于镜上升状态，其中在该状态，被摄体像被导向图像传感器13。

当主镜100被镜驱动机构驱动时，副镜200与主镜100连动地移位。换言之，当主镜100处于下降状态时，副镜200将已透过主镜100的光束朝向焦点检测单元11反射。当主镜100处于上升状态时，副镜200与主镜100一起退避到摄影光路的外侧。

五棱镜14将形成于调焦屏的被摄体像转换成正立正像并且反射转换后的像。

目镜透镜15将已经由五棱镜14生成并被五棱镜14反射的正立正像送到摄影者的眼睛。

测光单元16经由五棱镜14测量形成于调焦屏的被摄体像的亮度，根据测光单元16的输出信号来控制曝光。

焦点检测单元11检测被摄体像的离焦量。根据焦点检测单元11的输出信号，控制摄影透镜10的透镜驱动单元并且调节焦点。

快门单元12机械地控制被摄体光束到成像面的入射。图像传感器13捕获由摄影透镜10形成的被摄体像并且将该被摄体像转换成电信号。图像传感器13包括诸如电荷耦合器件(CCD)型或金属氧化物半导体(MOS)等二维摄像器件。

现在将说明根据本示例性实施方式的数字式相机的拍摄操作。

在拍摄操作之前，使入射到摄影透镜的被摄体像能够经由主镜100、五棱镜14和目镜透镜15被摄影者识别。此时，被摄体像的一部分从副镜200入射到焦点检测单元11。当摄影者进行开关操作时，由焦点检测单元检测被摄体距离信息。根据该距离信息，能够驱动摄影透镜10并且能够调节焦点。另外，由测光单元16测量被摄体的亮度，并且确定光圈值和曝光时间。

当摄影者释放快门时，主镜100和副镜200从物镜的光路向上退避并且快门12的叶片打开，由此使被摄体像入射到图像传感器。

在经过适当的曝光时间之后，由快门12的叶片关闭开口，并且主镜100和副镜200返回到光路。由此完成拍摄操作。

在根据本示例性实施方式的数字式相机中，主镜100和副镜200能够在第一镜驱动模式下或第二镜驱动模式下被驱动。镜上升操作根据摄影者设定第一镜驱动模式还是第二镜驱动模式而变化。

根据本示例性实施方式，使用者能够选择并设定第一镜驱动模式或第二镜驱动模式。当例如已经选择了镜上升拍摄模式、B门(bulb)拍摄模式、实时取景拍摄模式或动态图像拍摄模式时，自动地启动第二镜驱动模式。

现在将参照图2A、图2B和图2C说明镜驱动机构的操作。

图2A示出了在释放快门之前的待机模式下的镜驱动机构。更具体地，镜被置于下降状态并且加载操作完成。

配置有镜驱动机构的基板300包括安装有主镜100的转动中心轴101的孔以及可转动地安装有主镜100的驱动轴102的弧形孔。被构造成对主镜100向下地施力的镜下降弹簧100Sp被安装到主轴100的驱动轴102。

被构造成驱动镜的镜杆310绕转动中心310d转动。下弯钩杆340被安装到镜杆310。下弯钩杆340绕转动中心340a转动。吸引杆370和分离杆360一体地绕分离杆360的转动中心360a转动。电磁体380的吸引部380a被固定到吸引杆370的末端。

电磁体380包括磁体、线圈和磁轭，当电磁体处于未通电状态时，磁轭通过磁力与吸引部380a紧密接触。当线圈被通电时，磁力被消除，从而吸引部380a与磁轭分离。

分离弹簧360Sp以使吸引部380a沿分离方向移动的方式施力。换言之，分离弹簧360Sp以使吸引杆370绕分离杆360的转动中心360a沿逆时针方向转动的方式对吸引杆370施力。当吸引部380a被吸引到磁轭时，吸引部380a被比分离弹簧360Sp的施力大的力保持成与磁轭接触。

如图2A所示，在释放快门之前的待机模式下，上弯钩杆350与镜杆310的止动部310a接合。在待机模式下，无论镜上升弹簧310Sp的施力如何，镜杆310都停留在图2A所示的状态。当镜杆310处于图2A中的状态时，镜杆310位于第二位置。因此，镜上升弹簧310Sp用作被设置成对镜杆310施力的镜驱动弹簧。在图2A所示的状态下，下弯钩杆340与镜驱动杆320的止动部320a接合。

下面说明第一镜驱动模式下的镜上升操作。

响应于释放信号，相机控制单元将电脉冲施加给电磁体380。当电脉冲被施加给电磁体380时，安装有吸引部380a的吸引杆370以及与吸引杆370连动地移动的分离杆360在分离弹簧360Sp的弹簧力的作用下绕分离杆360的转动中心360a逆时针转动。当分离杆360逆时针转动时，分离杆360的辊360b与上弯钩杆350的接触部350b接触，因此上弯钩杆350绕转动中心350a逆时针转动。当上弯钩杆350逆时针转动时，上弯钩杆350与镜杆310的止动部310a的接合被释放。

当上弯钩杆350与镜杆310的止动部310a的接合被释放时，在镜上升弹簧310Sp的弹簧力的作用下，镜杆310绕转动中心310d逆时针转动。此时，因为镜驱动杆320的止动部320a与下弯钩杆340接合，所以镜驱动杆320绕镜杆310的转动中心310d逆时针转动。此时，镜驱动杆320的凸轮部320b向上推主镜的驱动轴102，由此进行镜上升操作。

因为镜上升弹簧310Sp的施力充分地大于镜下降弹簧100Sp的施力，所以能够高速地进行镜上升操作。

图2B示出了镜上升操作完成时的状态。图2B所示的镜杆310位于第一位置。

固定到镜驱动杆320的动作检测单元330利用具有光断路器的上升开关检测镜上升操作已完成。

镜杆310具有吸引凸轮部310b。当镜杆310逆时针转动时，吸引凸轮部310b与分离杆360的辊360c接触，由此使分离杆360抵抗分离弹簧360Sp的施力而顺时针转动。当分离杆360顺时针转动时，分离杆360使得已经与电磁体380分离的吸引部380a再次吸引到电磁体380。

镜驱动杆320的止动部320a与下弯钩杆340接合，使得与镜杆310和镜驱动杆320一体地移动的下弯钩杆340绕镜杆310的转动中心310d逆时针转动。位于图2B所示的位置的镜杆310处于第一位置。

下弯钩杆340的接合释放部340b移动到接合释放部340b能够与分离杆360的辊360b接触的位置。在由镜上升操作所引起的振动减轻之后，进行曝光操作，在曝光操作之后进行镜下降操作。

现在将说明镜下降操作。

当镜处于图2B所示的上升位置时，相机控制单元将电脉冲施加给电磁体380。当电脉冲被施加给电磁体380时，安装有吸引部380a的吸引杆370以及分离杆360在分离弹簧360Sp的施力的作用下转动。

通过分离杆360的逆时针转动，分离杆360的辊360b与下弯钩杆340的接合释放部340b接触，使得下弯钩杆340绕转动中心340a顺时针转动。结果，下弯钩杆340与镜驱动杆320的止动部320a的接合被释放。当下弯钩杆340与镜驱动杆320的止动部320a的接合被释放时，镜下降弹簧100Sp的施力作用于主镜的驱动轴102。结果，镜驱动杆320绕镜杆310的转动中心310d顺时针转动。

图2C示出了镜下降操作完成时的状态。

主镜平衡器400被安装于镜盒的基板300。当主镜平衡器400与主镜100接触时，主镜平衡器400抵抗主镜平衡器弹簧400Sp的施力而顺时针转动，由此减小主镜100的下降动作的冲击。此外，当主镜平衡器400顺时针转动时，在转动的端部处，主镜平衡器400碰撞冲击吸收部302，由此减小主镜平衡器400的冲击。

副镜平衡器500被安装于镜盒的基板300。当副镜平衡器500与副镜200接触时，副镜平衡器500抵抗副镜平衡器弹簧500Sp的力而顺时针转动，由此减小副镜200的下降操作中的冲击。

现在将参照图3说明镜加载机构。

如图3所示，镜加载机构被安装成与镜驱动机构邻接。

在图3中，加载马达401是被设置成驱动镜加载机构的驱动源。加载马达401是当被施加电压时产生驱动力的普通DC马达。由相机控制单元控制加载马达401。小齿轮401a固定至加载马达的驱动轴。小齿轮401a与以能绕轴400a转动的方式安装的传动齿轮啮合。

传动齿轮与被设置成能绕轴400b转动的凸轮装置403啮合。因此，当电压施加到加载马达401时，加载马达401经由传动齿轮402驱动凸轮装置403。凸轮装置403形成有凸轮部403a。凸轮部403a包括依次形成的凸轮顶部区域、凸轮抬升区域和凸轮底部区域。

相位板404安装于轴400b。相位板404与凸轮装置403连动地绕轴400b转动。相位板404形成有缺口部。当相位板404转动时，光断路器405检测光通过缺口部还是被阻断。光断路器405具有两组光发射/接收单元，使得光断路器405能够检测凸轮装置403的四个相位。

轴400c装配有作为加载构件的加载杆406。加载杆406以能绕轴400c转动的方式被安装。由加载复位弹簧407对加载杆406施力。加载轴承406a和加载辊406b以可自由转动的方式形成于加载杆406。加载轴承406a能与凸轮装置403的凸轮部403a接触，加载辊406b能与镜杆310的加载部的辊310c接触。

当加载轴承406a不跟随(trace)凸轮部403a的表面时，加载杆406通过加载复位弹簧407的施力与加载杆止动部408接触。加载杆止动部由诸如橡胶等弹性材料形成，从而减小由加载杆止动部与加载杆406的接触而产生的冲击。

现在将参照图4A至图4C说明镜加载驱动机构的操作。图4A至图4C是图3中的镜加载机构的平面图，其中未示出加载马达401。

图4A示出释放快门之前的待机模式下的镜加载驱动机构。更具体地，镜处于下降状态并且加载操作已完成。换言之，图4A中的状态与图2A中的状态相同。

在图4A所示的状态下，加载杆406在加载复位弹簧407的施力的作用下与加载杆止动部408接触。此时，加载轴承406a位于与凸轮部403a的凸轮底部区域相面对的位置，且加载轴承406a不与凸轮部403a接触。

当响应于释放信号将电脉冲施加给电磁体380时，上弯钩杆350与镜杆310的止动部310a的接合被释放，镜杆310转动以使镜处于图2B所示的上升状态。

当镜处于上升状态时，如果将电脉冲施加给电磁体380，则下弯钩杆340与镜驱动杆320的止动部320a的接合被释放，使得镜被置于图2C所示的下降状态。

图4B示出当镜下降操作完成时的状态。换言之，图4B中的状态与图2C中的状态相同。如图4B所示，当镜下降操作完成时，设置于镜杆310的加载部的辊310c在图4B中比在图4A中向右移动，在图4A的状态向图4B的状态转换的过程中，加载马达401未被驱动。因此，仅辊310c改变位置。

在图4B中的状态下，如果电压被施加给加载马达401，则凸轮装置403由于通过传动齿轮402被驱动而开始顺时针转动。

当凸轮装置403顺时针转动时，加载轴承406a接触凸轮部403a，以使加载杆406抵抗加载复位弹簧407的施力而逆时针转动。当加载杆406逆时针转动时，加载辊406b接触镜杆310的辊310c，并且使镜杆310的辊310c向左移动。结果，镜杆310抵抗镜上升弹簧310Sp的力而绕镜杆310的转动中心310d顺时针转动(参照图2C)。

通过镜杆310的顺时针转动，镜杆310的吸引凸轮部310b接触分离杆360的辊360c，以使分离杆360抵抗分离弹簧360Sp的力而顺时针转动。

当分离杆360顺时针转动时，吸引杆370顺时针转动以使吸引部380a吸引到已解除接合的电磁体380。

通过镜杆310的顺时针转动，下弯钩杆340与镜驱动杆320的止动部320a接合，并且上弯钩杆350与镜杆310的止动部310a接合。

图4C示出加载杆406逆时针转动且镜杆310转动直到镜杆310到达图2A所示的状态的状态。在图4C的状态下，如果电压被持续施加给加载马达401，则凸轮装置403顺时针转动并且加载轴承406a超过凸轮部403a的凸轮顶部区域。当加载轴承406a已经经过凸轮部403a的凸轮顶部区域时，加载复位弹簧407对加载杆406施力，以使加载杆406接触加载杆止动部408。在该阶段，镜加载驱动机构已经返回到图4A中的状态。

光断路器405能够检测凸轮装置的如图4A所示的相位。当光断路器405检测到凸轮装置403的如图4A所示的相位时，停止向加载马达401供给电压并且终止加载操作。

现在将参照图5A和图5B说明第二镜驱动模式下的镜上升操作。

在第一镜驱动模式下的镜上升操作中，响应于释放信号，相机驱动单元给电磁体380施加电脉冲。在第二镜驱动模式下的镜上升操作中，响应于释放信号，在相机控制单元给电磁体380施加脉冲之前，在状态从图4A中的状态向图5A中的状态转换的过程中，相机控制单元给加载马达401供给电压。通过该配置，和上述镜加载操作一样，凸轮装置403顺时针转动并且加载杆406抵抗加载复位弹簧407的力而逆时针转动。结果，在镜上升操作中，加载杆406的加载辊406b进入镜杆310的移动轨迹。

光断路器405能够检测凸轮装置403的呈现图5A中的状态的相位。当光断路器405检测到凸轮装置403的在图5A所示的状态中的相位时，相机控制单元停止向加载马达401供给电压。即使相机控制单元停止向加载马达401供给电压，加载杆406也通过镜加载驱动机构的静摩擦力而维持加载杆406的图5A中的状态。

在停止向加载马达401供给电压之后，相机控制单元施加电信号给电磁体380。结果，固定有吸引部380a的吸引杆370以及与吸引杆370连动地移动的分离杆360在分离弹簧360Sp的弹簧力的作用下绕分离杆360的转动中心360a逆时针转动。

当分离杆360逆时针转动时，分离杆360的辊360b接触上弯钩杆350的接触部350b，从而上弯钩杆350绕转动中心350a逆时针转动。当上弯钩杆350逆时针转动时，上弯钩杆350与镜杆310的止动部310a的接合被释放。

当上弯钩杆350与镜杆310的止动部310a的接合被释放时，镜杆310在镜上升弹簧310Sp的力的作用下绕转动中心310d逆时针转动。当镜杆310绕转动中心310d逆时针转动时，在图5A中，镜杆310的辊310c向右移动，从而接触加载杆406的加载辊406b。

当辊310c接触加载辊406b时，通过使辊310c向右移动的力，镜加载驱动机构被推回到图5B中的状态。使辊310c向右移动的力、换言之、使镜杆310绕转动中心310d转动的力经由加载杆406、凸轮装置403和传动齿轮402传递，并且该力能够被用于使加载马达401转动。

此时，由于未给加载马达401施加电压，所以加载马达401用作驱动负荷。在本示例性实施方式中，在镜上升操作中加载杆406进入镜杆310的移动轨迹。然而，例如，通过使用作为镜加载机构的一部分的凸轮装置403，也能够实现类似的操作和效果。在该情况下，凸轮装置403被用作加载构件。

和第一镜驱动模式一样，由于下弯钩杆340与镜驱动杆320的止动部320a接合，所以镜驱动杆320绕镜杆310的转动中心310d逆时针转动。在该情况下，当主镜的驱动轴102被镜驱动杆320的凸轮部320b向上推时，进行镜上升操作。

当镜杆310处于图2B所示的镜上升状态时，镜加载机构处于与图4B中的状态相同的状态。

如上所述，在第二镜驱动模式下，当镜杆310由于镜上升弹簧310Sp的施力而转动时，镜加载机构用作驱动负荷。因此，可以使镜杆310的在镜上升操作中的转动速度比第一镜驱动模式中的转动速度慢，从而能够使镜上升操作的冲击比第一镜驱动模式中的冲击小。

现在说明另一示例性实施方式。

在前述示例性实施方式所说明的第二镜驱动模式下的镜上升操作中，当输入释放信号时，相机控制单元持续给加载马达401供给电压，直到镜加载驱动机构进入图5A中的状态。在图5A中的状态下，当镜杆310的辊310c和加载杆406的加载辊406b之间存在间隙时停止加载马达401的驱动。相反，在本示例性实施方式中，相机控制单元可以持续驱动加载马达401，直到加载杆406的加载辊406b与镜杆310的辊310c接触。

在前述示例性实施方式中的第二镜驱动模式下的镜上升操作中，在状态从图5B中的状态向图4B中的状态转换的过程中，停止向加载马达401供给电压。在本示例性实施方式中，在状态从图5B中的状态向图4B中的状态转换的过程中，通过持续向加载马达401供给电压，能够增大驱动负荷。通过这样做，能够使镜杆310的在镜上升操作中的转动速度更慢。

此时，因为由相机控制单元控制供给到加载马达401的电压，所以能够调节驱动负荷的大小。因此，能够调节镜杆310的在镜上升操作中的转动速度。

在本示例性实施方式中，通过上升开关303检测镜上升操作的完成。除该方法之外，通过检测紧接在镜上升操作完成之前的状态，根据检测结果，能够开始向加载马达401供给电压。通过执行该步骤，加载马达401的驱动负荷能够被用于对镜杆310施加制动。另外，在该情况下，通过使相机控制单元调节施加给加载马达401的电压，能够调节制动力。

虽然已经参照示例性实施方式说明了本发明，但是应当理解的是本发明不限于所公开的示例性实施方式。所附的权利要求书的范围应符合最宽泛的解释，从而涵盖所有的变型、等同结构和功能。

Claims (5)

1.一种相机，其包括：

镜；

镜驱动构件，其被构造成通过在第一位置和第二位置之间移动来驱动所述镜；

镜驱动弹簧，其被构造成对所述镜驱动构件施加朝向所述第一位置的力；

加载构件，其被构造成通过使所述镜驱动构件从所述第一位置向所述第二位置移动来对所述镜驱动弹簧加载；以及

驱动源，其被构造成驱动所述加载构件，

其中，所述驱动源被驱动，使得当所述镜驱动构件被从所述第二位置向所述第一位置驱动时，所述加载构件进入所述镜驱动构件的移动轨迹，以及

在所述加载构件已经进入所述移动轨迹之后，所述镜驱动构件通过所述镜驱动弹簧的施力从所述第二位置移动至所述第一位置。

2.根据权利要求1所述的相机，其特征在于，当所述镜驱动构件处于所述第一位置时，所述镜被置于上升位置，以及

当所述镜驱动构件处于所述第二位置时，所述镜被置于下降位置。

3.根据权利要求1所述的相机，其特征在于，所述驱动源包括马达，

其中，电力被施加给所述马达，使得当所述镜驱动构件被从所述第二位置向所述第一位置驱动时，所述加载构件进入所述镜驱动构件的所述移动轨迹，

在所述加载构件已经进入所述移动轨迹之后，停止向所述马达施加电力，以及

在已经停止向所述马达施加电力之后，所述镜驱动构件通过所述镜驱动弹簧的施力从所述第二位置移动至所述第一位置。

4.根据权利要求1所述的相机，其特征在于，所述驱动源包括马达，

其中，电力被施加给所述马达，使得当所述镜驱动构件被从所述第二位置向所述第一位置驱动时，所述加载构件进入所述镜驱动构件的所述移动轨迹，

即使在所述加载构件已经进入所述移动轨迹之后，仍继续向所述马达施加电力，以及

在继续向所述马达施加电力的状态下，所述镜驱动构件通过所述镜驱动弹簧的施力从所述第二位置移动至所述第一位置。

5.根据权利要求1所述的相机，其特征在于，所述相机选择第一镜驱动模式或第二镜驱动模式，

其中，在选择所述第一镜驱动模式的情况下，当所述镜驱动构件从所述第二位置向所述第一位置移动时，在防止所述加载构件进入所述镜驱动构件的所述移动轨迹的状态下，所述镜驱动构件通过所述镜驱动弹簧的施力从所述第二位置移动至所述第一位置，

在选择所述第二镜驱动模式的情况下，当所述镜驱动构件从所述第二位置向所述第一位置移动时，在所述加载构件已经进入所述镜驱动构件的所述移动轨迹的状态下，所述镜驱动构件通过所述镜驱动弹簧的施力从所述第二位置移动至所述第一位置。